[發(fā)明專利]一種用于DPM碼閱讀器的雙鏡頭圖像采集與處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610205271.X
• 申請(qǐng)日: 2016-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN105844197B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳哲;徐龍;李秋實(shí);徐朝榮;趙曉萌;曾凡春;方俊彬;陳福祥;何炳榮;許漫儂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東旭龍物聯(lián)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06K7/10
• 分類號(hào): G06K7/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 鄭永泉,邱奕才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直接部件標(biāo)識(shí)（Direct Part Marking簡(jiǎn)寫為DPM）碼識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種用于DPM碼閱讀器的雙鏡頭圖像采集與處理裝置。

背景技術(shù)

二維碼具備的數(shù)據(jù)容量大、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)使得其應(yīng)用范圍越來越廣泛，隨著二維碼技術(shù)迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，二維碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)研究的持續(xù)深入，構(gòu)建起專屬于工業(yè)DPM(Direct Part Mark直接部件標(biāo)識(shí))碼自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)并將其產(chǎn)業(yè)化的要求日益強(qiáng)烈。

傳統(tǒng)二維條碼基本上是使用印刷手段實(shí)現(xiàn)，這類二維碼容易隨著印刷品的磨損、模糊而變得不可讀、易丟失，存在不支持全生命周期追溯能力、無冗余等缺點(diǎn)。DPM碼則是通過激光蝕刻、機(jī)打撞擊、電化學(xué)腐蝕等工業(yè)手段在部件的表面直接打標(biāo)碼，而不是將碼制作在一個(gè)另外的載體上。這些手段反應(yīng)出DPM 碼的一個(gè)最大的特點(diǎn)：永久性。這使得產(chǎn)品在生產(chǎn)線上生產(chǎn)過程中和下線后的物流環(huán)節(jié)的追蹤成為可能。

DPM碼生成方法和使用材料的多樣性導(dǎo)致實(shí)際采集到的二維條碼圖像會(huì)受光照影響、復(fù)雜背景干擾、拍攝的條碼的傾斜等情況的影響，這給后續(xù)的識(shí)別工作帶來了巨大的困難，因此，研究如何能準(zhǔn)確、快速地識(shí)別DPM碼的裝置已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。

目前通用的二維碼讀碼器主要由光源、接收裝置、光電轉(zhuǎn)換部件、譯碼單元和計(jì)算機(jī)接口組成，基本工作原理為：由光源發(fā)出的光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)照射到條碼符號(hào)上面，由于不同顏色的物體反射的可見光的波長(zhǎng)不同，白色物體能發(fā)射各種波長(zhǎng)的可見光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見光，被反射回來的光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，使之產(chǎn)生電信號(hào)，信號(hào)電壓與照射到條碼符號(hào)上被反射回來的光強(qiáng)相關(guān)，電信號(hào)經(jīng)過電路的放大，再經(jīng)過濾波、整形，形成與模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)，經(jīng)譯碼單元譯碼，完成條碼辨讀的全過程。目前通用的DPM碼閱讀器為單鏡頭的，本發(fā)明提供一種雙鏡頭圖像采集與處理裝置，兩個(gè)鏡頭可具有不同的光學(xué)參數(shù)，這將具有單鏡頭的裝置不具有的優(yōu)勢(shì)。讀碼器按掃描方式來劃分，可分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式讀碼器必須與條碼接觸，才能達(dá)到讀取數(shù)據(jù)的目的。非接觸式條碼掃碼器只要在有效景深范圍內(nèi)，光源照射二維碼即可自動(dòng)完成掃描。非接觸式讀碼器三大讀取技術(shù)類型分別為：基于圖像的面陣掃描系統(tǒng)、激光掃描儀、線掃描系統(tǒng)，其中最常用的是基于圖像的面陣掃描系統(tǒng)，其組成如圖1所示。這種基于圖像的面陣掃描讀取系統(tǒng)采用一個(gè)攝像裝置，且從正面拍攝DPM碼圖像。單鏡頭通常只能接收平面信息，而無法獲取空間信息，因此對(duì)于直接在材料表面用激光蝕刻、機(jī)打撞擊、電化學(xué)腐蝕等工業(yè)手段實(shí)現(xiàn)的DPM碼分辨能力不高。另外，相比于黑白印刷的二維碼，DPM碼的圖像對(duì)比度相對(duì)較低，當(dāng)應(yīng)用這種系統(tǒng)來識(shí)別DPM二維碼時(shí)，其識(shí)別能力很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于DPM碼閱讀器的雙鏡頭圖像采集與處理裝置，采用的技術(shù)方案如下：

一種用于DPM碼閱讀器的雙鏡頭圖像采集與處理裝置，包括相互電連接的攝像裝置、圖像預(yù)處理單元和主控制單元，所述攝像裝置有兩臺(tái)，間隔一定距離安裝，兩臺(tái)攝像裝置的光學(xué)鏡頭光軸成一定角度；所述攝像裝置在主控制單元的控制下從不同的角度對(duì)DPM碼進(jìn)行拍攝，并將拍攝到的圖像傳送至圖像預(yù)處理單元；所述圖像預(yù)處理單元接收攝像裝置拍攝的DPM碼并對(duì)圖像進(jìn)行處理，從而得到修正的DPM碼圖像。

本發(fā)明采用兩個(gè)獨(dú)立的攝像裝置對(duì)DPM碼進(jìn)行拍攝，每臺(tái)攝像裝置對(duì)于待拍攝目標(biāo)具有不同的成像角度，對(duì)材料表面存在凹凸的DPM碼成像時(shí)，左側(cè)攝像裝置可獲得更多的目標(biāo)左側(cè)信息，右側(cè)攝像裝置可獲得更多的目標(biāo)右側(cè)信息。相對(duì)于一個(gè)攝像裝置的DPM碼閱讀器，本發(fā)明可增大進(jìn)光量，增強(qiáng)光線不足時(shí)的拍攝效果；并且，至少有一個(gè)拍攝裝置的光學(xué)鏡頭光軸不垂直于DPM碼所在材料表面，這種傾斜拍攝的方式突破了從垂直角度拍攝立體目標(biāo)的局限，同時(shí)從不同的角度采集影像，可獲得更多的目標(biāo)三維空間信息，提高系統(tǒng)對(duì)DPM碼的分辨能力。圖像預(yù)處理單元對(duì)圖像進(jìn)行的預(yù)處理為對(duì)圖像進(jìn)行互相融合和補(bǔ)償矯正，需要說明的是，本發(fā)明的圖像預(yù)處理單元有使用到軟件算法對(duì)各個(gè)攝像裝置拍攝到的圖像進(jìn)行融合、補(bǔ)償與矯正，在圖像處理領(lǐng)域有很多成熟的或開源的軟件算法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇或修改這些現(xiàn)有軟件算法對(duì)圖像進(jìn)行融合、補(bǔ)償與矯正。

作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括與主控制單元電連接的輔助照明裝置，所述輔助照明裝置安裝在兩個(gè)攝像裝置的外圍，其在主控制單元控制下，照亮DPM碼目標(biāo)。